Frågor från en nybörjare (elektrofysik)
-
Nipblaster
- Inlägg: 6
- Blev medlem: 18 september 2012, 20:42:21
Re: Frågor från en nybörjare (elektrofysik)
Fotoner har både våg- och partikelegenskaper och sägs ju helt sakna vilomassa, men det är ju fortfarande möjligt att jag har fel.
-
hcb
- Moderator
- Inlägg: 6040
- Blev medlem: 23 februari 2007, 21:44:50
- Skype: hcbecker
- Ort: Lystrup / Uppsala
- Kontakt:
Re: Frågor från en nybörjare (elektrofysik)
Ja. Fotoner resp. EM-vågor är två olika sätt att beskriva elektromagnetisk strålning. Man väljer helt enkelt det sätt som passar bäst för tillfället (i alla fall om ens kvantmekanikkunskaper är på min nivå 
)
Våg/partikeldualismen är f.ö. inte begränsad till fotoner utan går exakt lika bra att tillämpa på andra partiklar, jfr. t.ex. elektronmikroskop. I praktiken behöver man dock inte bekymra sig om makroskopiska partiklars vågegenskaper.
)Våg/partikeldualismen är f.ö. inte begränsad till fotoner utan går exakt lika bra att tillämpa på andra partiklar, jfr. t.ex. elektronmikroskop. I praktiken behöver man dock inte bekymra sig om makroskopiska partiklars vågegenskaper.
-
Nipblaster
- Inlägg: 6
- Blev medlem: 18 september 2012, 20:42:21
Re: Frågor från en nybörjare (elektrofysik)
Jag trodde att det var fotonerna som utgjorde alla elektromagnetiska vågor, vilka former av elektromagnetisk strålning är det som inte sänder ut fotoner?
Men det jag har kunnat konstatera utifrån de tidigare inläggen är att när ett elektriskt fält uppkommer så accelererar elektronerna och krockar med atomer och förlorar energi, varpå de accelereras på nytt av fältet, osv. Det är de elektromagnetiska vågorna som fortplantar sig i den elektriska ledaren och sätter fart på elektronerna. Jag hoppas att detta i alla fall är korrekt uppfattat.
Men det jag har kunnat konstatera utifrån de tidigare inläggen är att när ett elektriskt fält uppkommer så accelererar elektronerna och krockar med atomer och förlorar energi, varpå de accelereras på nytt av fältet, osv. Det är de elektromagnetiska vågorna som fortplantar sig i den elektriska ledaren och sätter fart på elektronerna. Jag hoppas att detta i alla fall är korrekt uppfattat.
-
hcb
- Moderator
- Inlägg: 6040
- Blev medlem: 23 februari 2007, 21:44:50
- Skype: hcbecker
- Ort: Lystrup / Uppsala
- Kontakt:
Re: Frågor från en nybörjare (elektrofysik)
Elektromagnetisk strålning kan beskrivas antingen som en ström av partiklar (fotoner) eller som en kombination av elektriska och magnetiska vågor. Båda är exakt lika rätt.
Självklart accelereras elektroner i ett elektriskt fält---de är ju laddade partiklar. När det kommer till elektrontransport i metaller år någon annan stå för den exakta fysikaliska beskrivningen. I stora drag kan man beskriva en metall som kärnor med sina kärnelektroner omgivna av en elektrongas (valenselektronerna). Denna är delokaliserad över hela metallen och alltså fritt rörlig, och det är den som ger metaller deras ledningsförmåga.
Självklart accelereras elektroner i ett elektriskt fält---de är ju laddade partiklar. När det kommer till elektrontransport i metaller år någon annan stå för den exakta fysikaliska beskrivningen. I stora drag kan man beskriva en metall som kärnor med sina kärnelektroner omgivna av en elektrongas (valenselektronerna). Denna är delokaliserad över hela metallen och alltså fritt rörlig, och det är den som ger metaller deras ledningsförmåga.
Re: Frågor från en nybörjare (elektrofysik)
Det finns ingen entydig beskrivning ännu - men många mer eller mindre bra beskrivningar av fenomen på olika skalor av ett svårbeskriven företeelse.
kvantmekaniken beskriver troligen väldigt bra hur det fungerar mellan tex. foton och en laddad partikel men är föga användbart när man skall simulera en stripline på en kretskort medans maxvells ekvationer fungerar utmärkt för detta till fenomen i världsrymden där det kan vara galaxer och svarta hål i strukturstorlek...
Min version bygger på den makroskopiska synen som förmedlas i när man pratar om RF på vågledare ( som kan kan vara i TEM, TE eller TM-mode och free space spridning av EM-vågor) och då enligt maxwells ekvationer, men är förenklad lite på samma nivå som när man pratar elström som vatten genomledning och pumpas runt av en pump - det jag vill få bort är betraktelsen att det är omkringpumpandet av vattnet/elektronerna som ger energitransporten - snarare är det tryckstötarna som går med ljudets hastighet i vattnet som förmedlar energin trots att vattnet bara snurrar långsam eller nästan inte alls - och till detta att hela energin finns lagrat i fälten i luften mellan ledningarna, inte i vattnet/elekronerna i sig
Maxwell tar alltså inte upp den exakta mekanismen som ske mellan EM-vågen/fotonen och laddade partiklar då dess dualitet gör det knepigt då en foton kan vara en våg eller en partikel beroende på sammanhang och dess massa motsvarar dess 'rörelse'-energi enligt 'h-bar f' och har ingen vilomassa (många tecknar en foton som en sinc-puls kurva där vågen representerar EM-fältet men dess höjd och längd ungefär enligt sin(x)/x vilket gör att energin är 'paketerad' i begränsad utsträckning i rummet och representerar som som en 'paket med viss energiinnehåll' (planks konstant gånger frekvensen i Hz -> h-bar f) och på lite avstånd kan då ses som en energipartikel (och beter sig som en partikel också i många sammanhang) som rör sig med ljusets hastighet i materialet den vandrar i.
Elektroner kan också uppvisa vågrörelse i vissa situationer trots att det är partiklar och gör lite tvärt om mot hur EM/fotoner funkar samt att den har vilomassa.
Den perfekta beskrivningen är heller inte klar ännu och det är därför som det jobbar på en massa jättestora acceratorer i bl.a CERN för att pröva olika teorem.
kvantmekaniken beskriver troligen väldigt bra hur det fungerar mellan tex. foton och en laddad partikel men är föga användbart när man skall simulera en stripline på en kretskort medans maxvells ekvationer fungerar utmärkt för detta till fenomen i världsrymden där det kan vara galaxer och svarta hål i strukturstorlek...
Min version bygger på den makroskopiska synen som förmedlas i när man pratar om RF på vågledare ( som kan kan vara i TEM, TE eller TM-mode och free space spridning av EM-vågor) och då enligt maxwells ekvationer, men är förenklad lite på samma nivå som när man pratar elström som vatten genomledning och pumpas runt av en pump - det jag vill få bort är betraktelsen att det är omkringpumpandet av vattnet/elektronerna som ger energitransporten - snarare är det tryckstötarna som går med ljudets hastighet i vattnet som förmedlar energin trots att vattnet bara snurrar långsam eller nästan inte alls - och till detta att hela energin finns lagrat i fälten i luften mellan ledningarna, inte i vattnet/elekronerna i sig
Maxwell tar alltså inte upp den exakta mekanismen som ske mellan EM-vågen/fotonen och laddade partiklar då dess dualitet gör det knepigt då en foton kan vara en våg eller en partikel beroende på sammanhang och dess massa motsvarar dess 'rörelse'-energi enligt 'h-bar f' och har ingen vilomassa (många tecknar en foton som en sinc-puls kurva där vågen representerar EM-fältet men dess höjd och längd ungefär enligt sin(x)/x vilket gör att energin är 'paketerad' i begränsad utsträckning i rummet och representerar som som en 'paket med viss energiinnehåll' (planks konstant gånger frekvensen i Hz -> h-bar f) och på lite avstånd kan då ses som en energipartikel (och beter sig som en partikel också i många sammanhang) som rör sig med ljusets hastighet i materialet den vandrar i.
Elektroner kan också uppvisa vågrörelse i vissa situationer trots att det är partiklar och gör lite tvärt om mot hur EM/fotoner funkar samt att den har vilomassa.
Den perfekta beskrivningen är heller inte klar ännu och det är därför som det jobbar på en massa jättestora acceratorer i bl.a CERN för att pröva olika teorem.
